[发明专利]一种压电式矿井提升机旋转过程连续发电装置

摘要

一种压电式矿井提升机旋转过程连续发电装置，包括对称扣合并固定在转轴上的上下基座，上下基座上依次对称间隔设有能量采集模块、整流模块和储能模块，能量采集模块、整流模块和储能模块外部罩扣有固定在基座上的保护罩，能量采集模块包括呈箱体状的压电衬套，压电衬套的内设有质量棒，质量棒周围对称设有与质量棒圆柱面相贴合的四个压电片，四个压电片对称贴合安装在压电衬套中空内圆表面上开设的方形凹槽壁内。利用能量采集模块将提升机转轴旋转过程中的重力势能、振动能量等机械能连续不断地转化为电能后经整流模块和储能模块进行存储，实现为旋转监测系统提供电源，无电磁场对无线传输的干扰，使用方便，维护成本低。

主权项

一种压电式矿井提升机旋转过程连续发电装置，其特征在于：它包括对称扣合并固定在转轴（6）上的上下基座（4），上下基座（4）上依次对称间隔设有能量采集模块（1）、整流模块（2）和储能模块（3），能量采集模块（1）、整流模块（2）和储能模块（3）外部罩扣有固定在基座（4）上的保护罩（5），所述的能量采集模块（1）包括呈箱体状的压电衬套（9），压电衬套（9）内设有质量棒（7），质量棒（7）周围对称设有与质量棒（7）圆柱面相贴合的四个压电片（8a、8b、8c、8d），四个压电片（8a、8b、8c、8d）对称贴合安装在压电衬套（9）中空内圆表面上开设的方形凹槽壁内；使用时，将上下基座（4）固定于转轴（6）上，待上下基座（4）固定好后，将能量采集模块（1）、整流模块（2）和储能模块（3）对称安装在上下基座（4）上相应的位置并通过导线依次连接；能量采集模块（1）随着转轴旋转，当转轴（6）的转速恒定，质量棒（7）所受离心力不变，这样离心力作用于压电片（8a、8b、8c、8d）的压力不变，因而离心力在稳定转速下不会使压电片（8a、8b、8c、8d）产生电量，由于质量棒（7）的重力大小和方向不变，旋转过程中重力在压电片（8a、8b、8c、8d）上的分力是变化的，从而产生电量；当旋转的速度变化时，作用在压电片上的离心力也是变化的，因而其发电量由重力分量和离心力作用在压电片上合力产生；如果旋转存在振动，振动会使作用在压电片上力的发生变化，从而产生电量；由四个压电片（8a、8b、8c、8d）产生的电量通过整流模块（2）的处理，由储能模块（3）储存，以供后续电器元件的使用。2. 根据权利1要求所述的压电式矿井提升机旋转过程连续发电装置，其特征在于：所述的压电片（8a、8b、8c、8d）分别包括绝缘填充层（12）、间隔设在绝缘填充层（12）内的多层压电陶瓷（10）和连接多层压电陶瓷（10）的接线端子（11）。3. 根据权利1要求所述的压电式矿井提升机旋转过程连续发电装置，其特征在于：所述的上下基座（4）通过螺栓（13）固定在转轴（6）上。4. 根据权利2要求所述的压电式矿井提升机旋转过程连续发电装置，其特征在于：所述的绝缘填充层（12）为弹性的绝缘材料。